[理学]22有机化学.ppt

工业上可控制不同反应条件，获得各种氯代物 （五）反应活性与选择性 烷烃的溴化反应与氯化反应相比，往往能得到更多的叔和仲氢原子被取代的溴代物。 （六）卤化反应的取向与自由基的稳定性 七 烷烃的主要来源和制法(自学) 1). 烯烃加氢 本部分总结 ① 烷烃的卤代及其自由基反应机理； ② 烷烃的制备； ③ 氢原子的活泼性：3?H＞2?H＞1?H； 自由基的稳定性：3?＞2?＞1?＞ CH3·。 当这些混合物难以分离时，该方法就失去了应用价值。 Wurtz反应仅适用于合成对称的烷烃R―R。如果用两种不同的卤代烷，则Wurtz反应的结果会产生3种不同的烷烃。 格氏试剂和含活泼氢的化合物(如水、醇、氨等)作用得到烷烃： 4) Grignard (格林尼亚)试剂法 将卤代烷与金属镁在干燥的乙醚中反应，得到格氏试剂RMgX.它是有机化学家最为熟悉且也是应用最多的金属有机试剂之一，是Grignard V在20世纪初研究发现的。 * 2，4-二甲基-3-乙基-庚烷 3,3－二甲基丁烷 命名下列各化合物或写出结构式 1） 2） 课前习题 （1）形状：一头大，一头小。 （2）成分：每一个轨道含1/4s，3/4p成分。 （3）易于成键：成键时，轨道重叠程度大于单纯s或p轨道。 （4）键角：等性杂化，各轨道间夹角均为109°28’。 特点 三、烷烃的结构 构成饱和烷烃的碳原子以sp3杂化轨道成键，为σ键。 烷 烃 的 结 构 模 型 C: sp3 杂化，成 ? 键 四、构象（conformation） 构象：一已知构型的分子，仅由单键的旋转而引起分子中的原子或基团在空间的特定排列形式称为构象。 构象异构体：单键旋转时会产生无数个构象，这些构象互为构象异构体。 乙烷的两种构象 描述立体结构的几种方式 伞形式 锯架式 Newman投影式 Ball and Stick Model 不方便 伞形式(透视式)\锯架式 (从斜侧面看分子模型的形象) Newman投影式(从碳碳键轴的延长线上来观察 ) 构象有无数种，主要研究典型位置的构象：重叠式、交叉式。 （一）乙烷的构象 键电子云排斥， von der waals排斥力，内能较高（最不稳定） 交叉式构象 扭曲式构象 重叠式构象 原子间距离最远,内能较低 （最稳定） （有无数个） 小于两个H 的von der waals 半径（1.2?）之和，有排斥力 重叠式能量比交叉式高12.1KJ/mol 乙烷构象能量变化图 分子由一个交叉式转到另一个交叉式需经过能量较高的重叠式，亦称能垒。因此，碳碳单键的旋转并非自由。 说 明 …… 旋转中须克服能垒——扭转张力 电子云排斥 · 相邻两H间的von der waals排斥力 五、物理性质 物理性质：状态、熔点、沸点、密度、溶解度及光谱性质。 有机化合物的物理性质取决于它们的结构和分子间作用力。 C H 电负性 2.6 2.1 烷烃的结构 六、烷烃的化学性质 一般情况下烷烃化学性质不活泼、耐强酸碱、 不与氧化剂反应（常用作低极性溶 剂） 烷烃可与卤素发生自由基取代反应（烷烃的重要反应!!） sp3 杂化 已饱和 不能加成 低极性共价键 H 酸性小 不易被置换 甲烷的氯代反应 （一）烷烃的取代反应※ 烷烃RH中的氢原子被其它原子或基团取代的反应称为取代反应.烷烃常见的取代反应有卤代反应。 卤素与甲烷反应活性：F2 Cl2 Br2 I2 反应速率: F2 Cl2 Br2 I2 （不反应） F2 ：反应过分剧烈、较难控制 Cl2 ：正常（常温下可发生反应） Br2 ：稍慢（加热下可发生反应） I2 ：反应难进行，加入适当氧化剂才可 主要讨论的内容 (二) 甲烷的卤代反应机理（反应机制，反应历程） 　　　 （Reaction Mechanism） 反应机理是对反应过程的详细描述，应解释以下问题： 反应条件起什么作用？ 决速步骤是哪一步？ 副产物是如何生成的？ 反应是如何开始的？ 产物生成的合理途径？ 经过了什么中间体？ 什么是反应机理： 均裂生成自由基，可见光波足以引发 （1）甲烷卤代反应的自由基机理 消耗旧自由基，生成新自由基，反复循环 决速步骤 自由基反应“三步曲”： 链引发； 链增长； 链终止 甲烷的氯代反应机理的表达 自由基型链反应（chain reaction） （2）甲基自由基的结构 (CH3-)甲基C： SP3杂化 (CH3·)甲基自由基C： SP2杂化 C 过渡态(Transiti